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1、实训题目：彩灯的控制实训题目：彩灯的控制1.1.整机设计整机设计1.11.1 设计要求设计要求1.1.11.1.1 设计任务设计任务设计由几种常用集成数字芯片组成的彩灯控制电路，彩灯用 8 个发光二极管代替，设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。1.1.21.1.2 性能指标要求性能指标要求一、设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能二、彩灯亮点移动时间间隔取 1 秒三、占空比约等于 50%四、彩灯的布图形状随意1.21.2 整机实现的基本原理及框图整机实现的基本原理及框图1.2.11.2.1 基本原理基本原理通过两片集成双向移位寄存器
2、74LS194 和拨码开关控制右移左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮全灭和一个由 555 芯片构成的 CP 产生电路。移位寄存器 74LS194 是一个具有移位功能的寄存器，寄存器中所存的代码能够在一位脉冲的作用下依次左移或右移，555 芯片是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，并且集成芯片 74LS04 是非门，能进行循环。所以此电路的基本原理是由 555 芯片产生脉冲，传给移位寄存器 74LS194，再经过非门与拨码开关实现循环、左移、右移、全亮、全灭的功能。1.2.21.2.2 总体框图总体框图1总体框图2 2各功能电路实现原理及电路设计各功能电路实现原理及电路设计 整个电路的设计电
3、路图整个电路的设计电路图: :（1 1） 电源输入接口电源输入接口 由一个接口和一个发光二极管（如果接入正确则灯亮）和一个 300 欧的电 阻保护。其电路图如下：电 源 输 入 接 口彩 灯 控 制 电 路555 芯 片 CP 产 生 电 路彩 灯 演 示 电 路2电源输入接口（2 2）555555 芯片芯片 CPCP 产生电路产生电路方案一：方案一：由 555 定时器接成多谐振动器。其图如下：555 定时器接成多谐振动器图振动周期： T=0.7（R1+2R2）C 输出脉冲占空比： q=(R1+R2)/(R1+2R2)方案二：方案二：由 555 定时器接成多谐振动器但其占空比可调。其图如下35
4、55 定时器接成多谐振动器占空比可调图在这次电路设计中我选择的 CP 产生电路是第 2 中方案，是为了便于调占空比。电容取：4.7f 0.01f电阻取：两个 47k 50k 精密电位器：50k 精密电位器其原理图如下：4555 芯片 CP 产生电路（2 2） 彩灯控制电路彩灯控制电路2 片移位寄存器 74LS194 级联实现。其八个输出信号端连接八个 300 欧电 阻（保护发光二极管）和八个发光二极管和一片 74LS04（控制彩灯循环亮的作 用）和拨码开关控制输入的高低电平。其图如下：5彩灯控制电路（3 3） 彩灯演示电路彩灯演示电路2 片移位寄存器 74LS194 级联实现。其八个输出信号端
5、连接八个 300 欧电 阻（保护发光二极管）和八个发光二极管。其电路图如下彩灯演示电路图6双向移位寄存器 74LS94CP 移位脉冲动=输入端 CR 非异步置 0 低电平有效 工作方式控制端 S1 S0 = 00 时，保持功能； S1 S0 = 01 时，右移功能。 S1 S0 = 10 时，左移功能。 S1 S0 = 11 时，并行置数功能。 DSR 右移串行数码输入端 Q3Q0 并行数据输出端，从高位到低位依次为 Q3 Q0774LS19494的功能表的功能表d0000保保 持持01左移左移输输入入00Q3Q2Q111左移左移输输入入11Q3Q2Q11011右移右移输输入入0Q2Q1Q00
6、0101右移右移输输入入1Q2Q1Q011101并行置数并行置数d3d2d1d0d3d2d1111保保 持持01置零置零00000Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPS0S1C R说说明明输输 出出输输 入入Q3Q2Q1Q0S1 S0 DSLDSRC PC R74LS194D3D2D1D0CR74LS194 功能表3 3制作与调试过程制作与调试过程 制作制作 找资料、画原理图和 PCB 图 打印 PCB 图、原理图、装配图 磨板、转印、腐蚀、打孔、涂松香、插元器件、焊接调试过程调试过程 插好电源，把单刀双掷开关向右拨与向左拨，实现全亮与全灭功能。在对数 进行预置，拨拨码开关的 1、
7、2、3、4 和 S0S1 的 01、10 对数进行左移、右移 等功能。4 4电路测试电路测试 4.14.1 测试仪器与设备测试仪器与设备 万用表 4.5V 的电池盒 3 节 1.5V 电池4.24.2 指标测试指标测试 拨动开关 S4 看其是否可实现全亮全灭 对电路板进行预置后进行调试看其是否能实现左移和右移85 5实训心得体会实训心得体会通过这次数电实训，我学会了很多很多知识。在实训中我懂得了要一步一 个脚印，慢慢研究，才能成功。在做实训的整个过程中，把所有的错误全部检 查出来了，最后成功了，虽然很累，但最后很有成就感。又一次领会了“失败 乃成功之母”这句话。 从这次实训中，我进一步了解做一
8、个电路板的流程。第一步，找资料理解 每一部分电路的结构和功能，在原有的基础上加上自己所要求的，在纸上画原 理图，所需的元器件的清单；第二步，在 protel 上画原理图，不懂的及时找辅 导老师或自己查找资料并画出正确的原理图；第三步，把原理图导入到 PCB 板 去并合理的摆放元器件，认真核对原理图和 PCB 图的管脚是否一一对应，根据 试验板的大小在 PCB 板上设计大小，以及合理的设置走线规则和焊盘大小，不 同的器件要不同的焊盘大小，各个网络线的大小不同；第四步，用砂纸把铜板 上的氧化物磨掉；第五步，打印并转印 PCB 图到我们的铜板上去，一般转印三 次（160C 时）如果转印的不是很理想应
9、在腐蚀前拿油性笔把不好的线补起来， 腐蚀时应注意人体不要和腐蚀液接触。第五步，打孔，把板上的油墨擦掉，并 清洗干净。在铜板的那面擦上松香水以防止铜板氧化，等待铜板干。第六步， 焊接元器件，再调试。 在这次实训中，在调试过程中，把电源插上，电源接口的发光二极管亮了， 这表明电源接通了，但因为我的不小心，电池上的两根电源线碰上，结果短路 了，此时发关二极管被烧坏了，不过幸亏有这保护电路，要不我的整块板都会 被烧掉，所以我觉得以后做电路设计的时候，尽量做保护电路，而且在调试时 要特别小心，这样电路才不会出错。我更懂得了，不管是实训还是在现实生活中，我们必须要有自信，并不断发 现问题，解决问题，不断来提高自己。最后我想说的是谢谢我们的指导老师， 帮我们答疑，发现错误，才能是我们这样顺利的完成这次实训。6 6参考文献参考文献(1) 谢自美电子线路设计实验测试（第二版） 武汉：华中科技大学出版社，2000苏文平.电子技术实践与制作教程.国防工业出版社，2006童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社，2006张华林 周小方. 电子设计竞赛实训教程. 北京：北京航空航天大学出版社，2007林春方. 电子线路学习指导与实训. 北京：电子工业出版社，20049附录：附录：附录 1：元件明细表10附录 2：电路原理图11附录 3：PCB 图12
